Viscosidad
La viscosidad de un fluido es una medida de su resistencia a la deformación a una velocidad determinada. Para los líquidos, corresponde al concepto informal de "espesor": por ejemplo, el jarabe tiene una viscosidad más alta que el agua . [1]
La viscosidad se puede conceptualizar como la cuantificación de la fuerza de fricción interna que surge entre capas adyacentes de fluido que están en movimiento relativo. Por ejemplo, cuando se fuerza un fluido viscoso a través de un tubo, fluye más rápidamente cerca del eje del tubo que cerca de sus paredes. En tal caso, los experimentos muestran que se necesita algo de tensión (como una diferencia de presión entre los dos extremos del tubo) para mantener el flujo a través del tubo. Esto se debe a que se requiere una fuerza para superar la fricción entre las capas del fluido que están en movimiento relativo. Entonces, para un tubo con una tasa de flujo constante, la fuerza de la fuerza de compensación es proporcional a la viscosidad del fluido.
Un fluido que no tiene resistencia al esfuerzo cortante se conoce como fluido ideal o no viscoso . La viscosidad cero se observa solo a temperaturas muy bajas en los superfluidos . De lo contrario, la segunda ley de la termodinámica requiere que todos los fluidos tengan viscosidad positiva; [2] [3] técnicamente se dice que tales fluidos son viscosos o viscosos. Un fluido con una viscosidad alta, como la brea , puede parecer un sólido .
La palabra "viscosidad" se deriva del latín viscum (" muérdago "). Viscum también se refiere a un pegamento viscoso derivado de las bayas de muérdago. [4]
En ciencia e ingeniería de materiales , a menudo uno está interesado en comprender las fuerzas o tensiones involucradas en la deformación de un material. Por ejemplo, si el material fuera un resorte simple, la respuesta estaría dada por la ley de Hooke , que dice que la fuerza experimentada por un resorte es proporcional a la distancia desplazada desde el equilibrio. Las tensiones que pueden atribuirse a la deformación de un material desde algún estado de reposo se denominan tensiones elásticas . En otros materiales, existen tensiones que pueden atribuirse a la tasa de cambio de la deformación.tiempo extraordinario. Estos se denominan tensiones viscosas. Por ejemplo, en un fluido como el agua, las tensiones que surgen del cizallamiento del fluido no dependen de la distancia a la que se haya cizallado el fluido; más bien, dependen de la rapidez con que se produzca el cizallamiento.
La viscosidad es la propiedad del material que relaciona las tensiones viscosas en un material con la tasa de cambio de una deformación (la tasa de deformación). Aunque se aplica a flujos generales, es fácil de visualizar y definir en un flujo cortante simple, como un flujo Couette plano .
